南极臭氧洞回归：关注2023-2026年最强太阳风暴

                吉林大学：杨学祥，杨冬红

南极出现超级臭氧空洞！面积相当于北美

oo 宇宙解码 2019-09-29 17:57

       美国宇航局称，臭氧空洞在20世纪90年代末到21世纪初达到峰值

       尽管南极洲上空的臭氧空洞正在逐渐减小，但是目前的大小与北美洲相当。美国国家海洋和大气管理局与宇航局共同对南极洲上空的臭氧空洞进行了持续的观察，臭氧空洞达到了峰值。

       南极上空的臭氧空洞在南半球8月到9月的春季期间形成并扩大。臭氧空洞最大时有2410万平方公里，几乎与2013年的峰值相当。它还远未达到曾经创下的单日最高纪录，卫星在2000年观测到的面积达到了2990万平方公里。这一状况在1998年到2006年间最糟糕，现在臭氧空洞似乎正在逐渐恢复。

       臭氧层的损耗受到国际社会的关注，因为它能够遮蔽地球上的生命免受紫外线辐射的伤害。1987年制定的蒙特利尔协议就是为了通过减少损耗臭氧产品的生产保护臭氧层。但科学家们正试图确定，臭氧层空洞的减少是否是氯减少或者温度上升的结果。

       美国宇航局戈尔德太空飞行中心的大气科学家Paul Newman称：“同比之下，每年的气候差异对于南极洲臭氧层有着明显的影响，因为更温暖的平流层温度能够减少臭氧消耗。但是我们仍然不确定，长期的南极平流层温度上升是否会减少臭氧损耗。”

https://mp.weixin.qq.com/s?src=11&timestamp=1648242946&ver=3699&signature=PYC8LilWneFVRWAf9T1RF5LYyKo-r5pw3kHcBzWrzXgdQon5fg7DajlkhuZkMyChCWdujATf7Dw5wgJDZJWVTKWC6-6hTG3ykp-3kcAfJvbeIK*8L6tYu1*HNyVH9uws&new=1

2020年南极臭氧空洞为近年来出现的最大最深臭氧空洞之一 

2021-07-16 18:44

       据悉，该洞的大小在每年的9月或10月的某个时候会出现波动并会达到最大尺寸。哥 Copernicus Sentinel-5P卫星的任务就是观测臭氧层空洞。德国航空航天中心在对数据进行分析后确定，臭氧空洞将在2020年达到峰值，臭氧水平则将会在今年年底恢复。

       在2020年10月初，该洞的面积达到960万平方英里（2500万平方公里）左右。ESA表示，这个大小跟2015年和2018年形成的黑洞的大小旗鼓相当。

        随该份声明发布的一张图片显示，这个洞覆盖了南极洲的大部分地区，另外还有一段视频可以让大家观看从9月底到10月中旬的臭氧空洞变化。

        可以看到，去年的臭氧空洞还非常小，但这并不意味着它已经愈合。ESA表示：“臭氧空洞大小的可变性很大程度上取决于环绕南极地区的强风的强度。”

        2019年，NASA科学家Paul Newman曾谨慎地指出，臭氧空洞变小并不是快速恢复的迹象。

        上世纪80年代，科学家们就南极臭氧空洞发出了警报并启动了一项全球项目以此来减少某些破坏臭氧层的气溶胶产品等物质的使用。2018年，NASA公布了第一个证明有害化学物质禁令影响臭氧空洞恢复的直接证据。

        研究人员希望这个空洞最终能够愈合，目前他们的想法是臭氧层能在2050年左右恢复正常。

https://www.sohu.com/a/477858119_120972552

        2020年年南极臭氧洞面积在1993-2020年28年中排行第12。臭氧洞的回归表明其对人类的威胁继续存在，研究其发生规律迫在眉睫。

表1  1993-2020年南极臭氧洞面积排序前15名记录（网上资料）

       2003年最猛烈的太阳风暴产生最大南极臭氧洞

       2003年10月末，太阳黑子连续爆发产生的太阳风暴袭击了地球。这场罕见的太阳黑子爆发堪称一场天文奇观。

       按照11年的太阳活动周期规律，太阳活动达到顶峰后会回落，在第23号的十一年周期中，太阳周期的高峰在2000年左右，其后应该进入削弱期。但是，此次太阳却异常爆发了，在2003年10月和11月，太阳黑子不寻常地连续产生巨大的太阳风暴袭击了地球，这就像在非龙卷风季节刮起了一场巨大的龙卷风。

       根据文献记载，此前最严重的一次日冕喷发现象发生在2000年4月，不过那次太阳磁暴产生的气体和尘埃并没有直接袭向地球。而此次太阳磁暴过程中，有将近100亿吨的物质被抛向地球，“儿玉”通信卫星一度通讯中断就是因为这次太阳风暴。风暴引起的地磁暴，导致瑞典南部城市马尔默停电一小时，约两万个家庭受影响。

       天文学家证实，2003年11月4日的太阳爆发是天文史上最强烈的一次，NOAA监测太阳的GOES卫星X射线探测器一度饱和，指针一直指向最高值。此次太阳爆发喷射而出的冠状物以大约每秒2300千米的速度离开太阳表面，向太空抛射了数十亿吨的超热气体，冲向地球的仅仅是其中一小部分。

https://www.cdstm.cn/popularize/tgtw/201806/t20180606_795936.html

       根据表1，2003年发生了面积第3位的最大南极臭氧洞。证实了我们提出的观点：太阳风暴破坏臭氧层。

http://202.84.17.73/st/htm/20001005/147625.htm

https://blog.sciencenet.cn/blog-2277-257912.html

       以下是人类已知的一些最严重的太阳风暴，包括太空时代（1957 年）之前和之后。

1859 年卡灵顿事件

      卡林顿事件以理查德卡林顿命名，他是观察和记录 1859 年 8 月 28 日至 9 月 2 日太阳耀斑事件的两位天文学家之一，卡林顿事件是有记录以来最大的太空天气事件之一。

“    超级耀斑”与两次日冕物质抛射（CME）有关，其中第二次如此严重，它引发了地磁风暴，立即瓦解了地球臭氧层的 5%，并使流经世界电报线的电流增压。在古巴南部的纬度地区也可以看到红色极光。

       通过重新分析，科学家们估计它的太阳耀斑分类在 X40 和 X50 之间（X 级是为最强大的太阳风暴保留的）。据美国宇航局太阳物理学家亚历克斯·杨博士说，这次事件的能量可以为当今全球能源需求提供数十万年的动力。

1582年的极光风暴

        在分析东亚古代极光事件的记录时，科学家们最近发现，1582 年 3 月发生了一场严重的风暴。远至赤道纬度 28.8 度的观测者记录了北方天空发生大火的情况。

       今天的科学家认为，这种红色极光可能是由一系列 CME 引起的，其Dst 值在 -580 到 -590 nT 范围内测量。由于16世纪几乎没有先进技术存在，因此几乎不会发生信息传输中断。

1921 年 5 月的大地磁风暴

       5 月 13 日至 16 日期间，一系列 CME 轰击了地球的磁层，其中最强的一次达到了 X 级强度。

      《纽约时报》 报道称，所谓的“太阳黑子”导致百老汇的灯光变暗，纽约中央铁路暂时停止运营。

1967 年 5 月的“冷战”太阳耀斑

      1967 年 5 月 23 日，在冷战最激烈的时候，一场太阳风暴几乎改变了美国历史的进程。根据最近发表在《太空天气》杂志上的一篇论文，美国政府几乎下令对苏联人进行空袭，他们认为苏联人干扰了美国的雷达和无线电通信。

       值得庆幸的是，当空军的太空天气预报员（自 1950 年代后期以来一直在监测太空天气）实时向 NORAD 发出太阳风暴事件及其潜在破坏性警报时，灾难得以避免。

1972 年 8 月太阳耀斑

       在太空竞赛即将结束时，一场极端的 X20 太阳耀斑影响了地球和月球附近的太空区域。耀斑的超快风暴云在14.6 小时内到达地球，这是有史以来最快的传输时间。（通常，太阳风会在两三天内到达地球。）一旦进入地球大气层，太阳粒子就会中断电视信号，甚至在越南战争期间引爆了美国海军的水雷。

       虽然是NASA的阿波罗16号和17号之间发生的风暴，但是如果月球任务在此时进行，宇宙飞船将被炸开，宇航员受到几乎致命的辐射剂量。

1989 年 3 月地磁风暴

      1989 年 3 月 10 日，太阳上爆发了强大的 CME。到 3 月 13 日，由此产生的地磁风暴袭击了地球。事件如此激烈，在南至德克萨斯州和佛罗里达州都可以看到北极光。它还在北美大部分地区产生了地下电流。在加拿大魁北克，太阳风暴导致该国魁北克水电电网停电 9 小时，导致 600 万居民断电。

2001 年 4 月太阳耀斑和CME

       2001 年 4 月 2 日，太阳西北地区附近的一次大规模太阳耀斑爆炸将日冕物质抛射到太空中，以每小时 720 万公里的速度喷射。当时，这是有记录以来最大的 X 射线太阳耀斑，在 NASA 的太阳爆发规模上排名 X20或更高。

2003 年万圣节太阳风暴

      2003 年 10 月 28 日，太阳选择通过制造如此可怕的太阳耀斑来吓唬我们人类，它使测量它的传感器过载。在被破坏之前之前，这些传感器将事件记录为X28类。然而，在后来的再分析中，估计该耀斑是 X45——有记录以来卡林顿事件之后最强大的耀斑之一。

2012 年 7 月的太阳超级风暴

       太阳风暴不断发生，但只有那些针对地球的风暴才会影响我们的星球；其他的只是从我们身边经过。2012 年 7 月 23 日，强大的 CME（被认为是卡林顿级风暴）穿过地球轨道路径时就是这种情况。

       科学家估计，如果发生在一周前，地球确实会处于风暴路线。（相反，风暴袭击了美国宇航局的太阳地球关系观测卫星）据美国宇航局称，如果太阳超级风暴袭击了我们，它可能造成价值超过 2 万亿美元的损失——是卡特里娜飓风造成的损失的 20 倍。

2017 年 9 月太阳风暴

       2017年9月6日，太阳上爆发了一次大型X9.3 X级太阳耀斑，成为太阳活动周期24（2008-2019）最强的耀斑。它的地磁风暴引发了R3（强）无线电停电，美国国家海洋和大气管理局后来报告说，航空、海事、业余无线电和其他应急频段使用的高频无线电在当天长达 8 小时不可用——同一天， 5 级飓风艾尔玛正在经过加勒比地区。

https://new.qq.com/rain/a/20211124A0BN7M00

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2011年6月7日太阳风暴-千里眼视频-搜狐视频

千里眼视频:2011年6月7日太阳风暴 2011年6月7日太阳风暴

搜狐视频 - tv.sohu.com/v/dXMvN...- 2021-12-22

https://tv.sohu.com/v/dXMvNjMzMjYwNDcvMjk1NjkxMTIuc2h0bWw=.html?src=pl

5年来最强太阳风暴爆发:引发地磁暴影响通讯

http://www.sina.com.cn  2011年06月09日 07:47  新浪科技

一次太阳耀斑、一次日冕物质喷发以及一次小型辐射风暴同时发生，数十亿吨带电等离子落回太阳表面

　　照片由美国宇航局的太阳动力学观测卫星于2011年2月14日拍摄，呈现了5年来最猛烈的太阳耀斑，太阳中部的黑子是此次耀斑的源头

       一次太阳耀斑、一次日冕物质喷发以及一次小型辐射风暴同时发生，数十亿吨带电等离子落回太阳表面一次太阳耀斑、一次日冕物质喷发以及一次小型辐射风暴同时发生，数十亿吨带电等离子落回太阳表面

照片由美国宇航局的太阳动力学观测卫星于2011年2月14日拍摄，呈现了4年来最猛烈的太阳耀斑，太阳中部的黑子是此次耀斑的源头　　照片由美国宇航局的太阳动力学观测卫星于2011年2月14日拍摄，呈现了5年来最猛烈的太阳耀斑，太阳中部的黑子是此次耀斑的源头

　　新浪科技讯 北京时间6月9日消息，美国宇航局的太阳动力学观测卫星观测到5年来最猛烈的太阳辐射大爆发，抵达地球后可引发中度地磁暴，影响卫星通讯和地球上的电力供应。根据太阳动力学观测卫星的观测，除了一次小型辐射风暴外，此次太阳爆发还伴随一次耀斑以及一次日冕物质喷发。

　　美国国家气象局空间天气预报中心项目协调人比尔·穆塔夫表示：“这一次的大爆发非常具有戏剧性。”他指出中型太阳耀斑在6日美国东部时间凌晨1点41分(格林威治标准时间的凌晨5点41分)达到峰值。“我们最初观测到的耀斑规模并不大，在随后出现的喷发过程中，我们观测到高能粒子辐射以及大规模日冕物质喷发。你能观察到从太阳表面喷出的所有物质，景象非常壮观。”

　　太阳动力学观测卫星2010年发射升空，拍摄了此次太阳爆发的高清晰照片和录像。根据观测，此次太阳爆发在视觉上蔚为壮观，由于并非正对地球，对地球的影响可能非常小。宇航局在一份声明中指出：“上升的粒子形成巨大的蘑菇云，而后落回太阳表面，似乎覆盖了近一半的太阳表面。”

　　穆塔夫指出，空间天气分析人员正密切关注此次太阳爆发，以确定是否导致太阳与地球之间发生磁场碰撞。日地距离在大约1.5亿公里左右。他在接受法国媒体采访时说：“我们的部分工作是进行监视同时确定此次太阳爆发的物质是否飞向地球，因为喷射的物质基本上都是气体并且带有磁场。在一两天时间内，我们将看到太阳喷射的一些物质对地球产生影响，形成地磁暴。我们并不认为这将是一次非常剧烈的地磁暴，但强度还是可以达到中等水平。”

　　空间天气预报中心表示，此次太阳爆发将在8日引发小型到中型地磁暴，大约从格林威治标准时间的18点开始。任何地磁暴活动都将在24小时内结束。国家气象局说：“太阳辐射风暴中存在大量高能质子，这种类型的活动自2006年12月以来还是第一次观测到。”

　　共有12颗卫星和飞船监视日光层，宇航局月球勘测轨道器携带的仪器能够对辐射进行测量并分析所能产生的影响。辐射影响宇宙射线望远镜(CRaTER)项目首席研究员哈尔兰·斯潘塞表示：“CRaTER任务启动两年来，这是所观测到的最重要的事件。这是令人兴奋的时刻。具有讽刺意味的是，在规划此项任务时，我们最初认为应该在太阳活动峰发射，因为剧烈的太阳粒子活动通常在这个时期出现。实际上，我们在太阳活动极小期发射，太阳需要很长时间才能苏醒。这是一个有趣而重要的时刻，因为种种迹象表明太阳正重回活跃状态。”

　　太阳爆发导致的地磁暴将影响地球上的一些电网，全球定位系统使用的卫星以及其他设备，同时还将导致飞越极地地区上空的航班被迫改变航线。他说：“通常情况下并不会造成大的破坏，威胁在可控范围之内。如果乘客机从美国飞往亚洲，飞越北极时，你会发现十几架航班。每天都是这个样子。发生大规模辐射风暴时，一些航空公司会出于安全考虑让航班改变航线，远离极地地区，确保与航班保持通讯畅通。运营卫星的公司也会密切关注，因为地磁暴会以各种方式干扰卫星以及接收信号的接收器。”宇航局表示，在8日晚上和9日，极地地区还可能观察到北极光和南极光。（孝文）

https://tech.sina.com.cn/d/2011-06-09/07475626628.shtml

太阳耀斑循环发生：下一场太阳风暴将会出现在2023年到2025年之间

       专家预测，地球将在 2023-2025 年遭受太阳活动的影响。太阳风暴经常发生。但并非所有这些都在新闻中报道。

       经过科学家的推测，下一场太阳风暴将会出现在2023年到2025年之间，这一场太阳风暴虽然不会导致地球毁灭，但是会造成地球上的互联网断电，可能会维持数十月的时间，对于现在我们来说互联网与我们的生活是密不可分的，互联网的停止就相当于我们的末日了，除了这些科学家们还发现了其它的现象，太阳风暴对我们地球上的病毒可以起到绝杀的作用，要是太阳风暴真的对我们的病毒可以起到抑制的话，那么我们的疫情可能就会得到缓解，太阳风暴对我们来说是有好有坏的。但是最后给我们带来的福多一点还是祸多一点，我们就一起拭目以待吧。

https://www.163.com/dy/article/GT27V44A05462AQI.html

https://blog.sciencenet.cn/blog-2277-1320522.html

资料补充

表2 臭氧洞、太阳活动、异常寒流、月亮赤纬角极值、最热年、厄尔尼诺和拉尼娜对比 

        表3 股市崩盘和气象灾害

注：黑体字是笔者后加的。

http://finance.ifeng.com/a/20150825/13931633_0.shtml

https://blog.sciencenet.cn/blog-2277-991473.html

SARS 疫情发生的外部环境为：2000年和2002年为太阳黑子双峰年，2000-2001年发生强拉尼娜，2002-2003年发生弱厄尔尼诺。

https://www.weatherzone.com.au/climate/indicator_enso.jsp?c=nino34&p=monthly

图2  2000-2019年厄尔尼诺（红色超过0.5）和拉尼娜（蓝色低于-0.5）曲线

https://blog.sciencenet.cn/blog-2277-1217279.html

相关文献

1950年以来拉尼娜事件与重大自然灾害

已有 1270 次阅读 2021-11-5 14:59 |个人分类:科普|系统分类:科普集锦

1950年以来拉尼娜事件与对应的重大自然灾害

                                                     陈伟  

     【气象专家通过分析1951年以来历史上15次拉尼娜事件发现，有10个拉尼娜年我国冬季气温偏低，5个拉尼娜年我国冬季气温偏高。】
         本博主此项研究清楚表明，2008年1月中国南方雪灾/2021年2月美国南部罕见雪灾均与拉尼娜事件密切相关！
        除极端气候外，拉尼娜事件与特大洪灾、特大地震及强震事件关联紧密！
  建国以来1954年与1998年长江、淮河全流城特大洪灾均发生在拉尼娜事件期间；另外1950年淮河大洪水（超过1931年江淮大洪水1931年7月洪水期全月降雨量）/1975年淮河流域河南驻马店特大洪灾，也都发生在拉尼娜事件期间。
       1950.8.15西藏墨脱8.6级特大地震（欧亚大陆内部震级位列第一的巨震）、2011.3.11东日本9.0级巨震海啸发生在拉尼娜活动期间；2008.5.12四川汶川8.0级特大地震发生在2007.8～2008.5拉尼娜事件末期。
       此外，1955.4.14四川康定7.5级/1972.1.25台湾火烧岛8.0级/1974.5.10云南大关7.1级/1988.11.6云南澜沧7.6与7.2级双震/1996.2.3云南丽江7.0级/1999.9.21台湾南投7.6级/2017.8.8四川九寨沟7.0级等诸多强震，均发生在拉尼娜事件期间。
       目前正处于2021.10～2022年弱至中强拉尼娜活动期间，以上研究认识需引起关注重视！

       来自国家气候中心2021年10月22日最新消息，今年7月以来，赤道中东太平洋海温持续下降，预计10月进入拉尼娜状态，并于冬季形成一次弱到中等强度的拉尼娜事件。10月20日，召开的国务院常务会议指出，据预测，今年冬季北方等地区气温较常年同期偏低，可能出现极端天气。

       鉴于2020-2021年秋冬季曾出现拉尼娜事件，2021年将是“双拉尼娜年”。通常而言，受拉尼娜影响的冬季，北半球极端冷事件发生频率增加，我国中东部大部地区，气温偏低的概率比较高。通过分析1951年以来历史上15次拉尼娜事件发现，有10个拉尼娜年我国冬季气温偏低，5个拉尼娜年我国冬季气温偏高。也就是说，不是每个拉尼娜年的冬季平均气温都偏低；出现拉尼娜事件以后，我国冬季偏冷的概率确实更大一些，约是偏暖概率的两倍。另外，需要注意的是，气温偏冷不等于冷冬。“偏冷”“偏暖”只是相较于平均状况而言，而“冷冬”“暖冬”则不同，是有严格标准的。根据国家气候中心制定并于2008年正式颁布实施的《暖冬等级》国家标准和于2017年5月发布的《冷冬等级》国家标准。判定冷暖冬的基本要素为冬季（12月至次年2月）三个月的平均气温，在空间上分为单站、区域、全国三个范围等级。

https://blog.sciencenet.cn/blog-2672021-1311074.html  

参考文献

崔笑愚。澳大利亚入夏前反常降雪 气温两周骤降40度[EB/OL]。东方网2006-10-30　　　　http://society.eastday.com/eastday/node81844/node81853/node168954/u1a2408907.html
张兰。澳大利亚遭遇寒流 夏季时分突降大雪[EB/OL]。2006年11月16日 08:35 来源: CCTV.com　http://news.cctv.com/world/20061116/100434.shtml

杨冬红，杨学祥。澳大利亚夏季大雪与南极海冰三个气候开关。地球物理学进展。2007，22（5）：1680-1685。

https://blog.sciencenet.cn/blog-2277-1331151.html

最近热点新闻排行:AWS预测太阳风暴将在2023年出现?太阳风暴是什么?

融易资讯网 / 2020-01-23 12:40 / 来源：融易资讯网

当太阳表面的干扰以每小时数百万英里的速度抛弃辐射爆炸和带电粒子爆发时，就会发生太阳风暴。足够强烈的辐射

　　AWS预测太阳风暴将在2023年出现?太阳风暴是什么?

　　什么是太阳风暴?

　　当太阳表面的干扰以每小时数百万英里的速度抛弃辐射爆炸和带电粒子爆发时，就会发生太阳风暴。足够强烈的辐射爆炸会影响全球一半的无线电通信。而且，如果这种喷发(称为日冕物质抛射或CME)足够强大，可以直接扫过地球的时候，可能会损坏卫星并使电网崩溃。

　　人工智能怎么预测未来太阳风暴?

　　为了应对大量数据并改善未来的风险评估，NASA正在使用Amazon Web Services的分析工具来一次筛选多达1,000个数据集，并训练可以识别即将爆发的迹象的计算机模型。

　　NASA使用一种称为Amazon SageMaker的机器学习工具来使用内置的AWS Random Cut Forest算法训练异常检测模型。该算法为每组数据点都提供了一个“异常评分”。其他AWS工具会跟踪数据中的实时异常，并跟踪它们与太阳风暴之间的联系。

　　该计划使NASA可以汇总来自50多个卫星任务的数据，并开发可视化效果以进行进一步研究。科学家们已经能够创建模拟卡林顿事件等超级风暴所必需的太阳现象的模拟。

　　领导华盛顿特区NASA总部项目的太阳物理学家珍妮特·科兹拉(Janet Kozyra)表示：“太阳物理研究涉及使用许多仪器，通常是在不同的空间或地面观测站中进行。数据很多，并且时间滞后等因素增加了复杂性，”“借助亚马逊AWS，我们可以获取超级风暴中的每一个数据，融易资讯网，并利用我们检测到的异常来改进可有效预测和分类超级风暴的模型。”

　　太阳超级暴风雨的发生时间与飓风发生的时间不同。太阳倾向于遵循11年的活动周期，这意味着下一个暴风季节将在2023-2026年左右。到那时，在AWS的帮助下，应该准备使用新的和改进的太空天气预报模型。

https://www.ironge.com.cn/channel/122056.html